2009年7月25日綠綿科技參加質譜沙龍第二十一期

2009年7月25日下午，質譜沙龍第二十一期活動在第二炮兵總醫院胃食管返流中心示教室舉行。除了來自發酵研究院、二炮總醫院、清華大學、AB公司的老朋友外，還有來自中科院研究生院、中科院高能物理研究所、公安部物證鑒定中心、和北京綠綿科技公司的新朋友。

第二十一期質譜沙龍活動現場

質譜校正和化合物鑒定的新技術——MassWorks及其應用

北京綠綿科技有限公司 李衛健 老師

　　來自北京綠綿科技有限公司的李衛健老師為大家帶來了《質譜校正和化合物鑒定的新技術——MassWorks及其應用》的報告。

　　MassWorks是一個第三方的質譜軟件，即支持AB、Agilent、Thermo、Waters、Varian等公司質譜的數據，可在低分辨的質譜上實現精確質量測定，幫助預測分子式;并在Q-TOF等高分辨質譜上提高分子式預測的準確度。

　　那么它究竟是什么原理呢?為什么TOF的分辨率比四極桿一般只高了5倍，而質量準確度卻比四極桿高了幾百倍?

　　李老師首先從經典公式和問題著手，將Cerno公司的這項技術娓娓道來。

　　目前單級四極桿質譜無法獲得精確質量數的原因有如下兩點：

1. 四極桿質譜圖的峰形不能達到理想的正態分布，從而很難判斷真正質心的位置；
2. 質量軸存在漂移，所以不能得到精確的質量數。

      而MassWorks軟件一方面通過對峰形的校正得到正態分布的峰形，再一方面通過一些標準物質來校正質量軸，從而實現在低分辨質譜上測量精確質量數。

　　接下來李老師詳細介紹了MassWorks軟件的工作流程。

1. 用已知精確分子量的標準物質(和待測物的質量接近會更好)，采集Profile輪廓質譜圖；
2. 輸入已知分子量，MassWorks會自動調用儀器采集的質譜圖通過計算得到校正函數；
3. 測定真實樣品，采集其Profile輪廓質譜圖；
4. 用校正函數對實際樣品的質譜圖校正，峰形得到校正，并獲得精確的質心位置，從而得到精確質量數。
5. 軟件自動預測候選分子式。在預測方面，由于構成化合物的每一個元素在自然界中的精確質量數是固定的，同位素分布在一定時期內也是固定的，因此每一個分子式都存在一個固定的精確質量數和固定的同位素分布的比例，MassWorks計算和預測時還考慮了同位素分布的影響因素，因此，將不僅對低分辨質譜，同樣對高分辨質譜，只要能獲得較好的同位素峰形，加上精確質量數，也會大大提高預測分子式的準確度。

　　李老師通過介紹一個真實的應用檢測例子——MassWorks結合LC/MS準確測定奎諾酮類藥物分子式，得出的實驗結論是：

• 借助Massworks可以在低分辨率質譜上測定奎諾酮類藥物的精確質量數，質量誤差小于10mDa；
• MassWorks的譜圖準確度功能(考慮同位素分布)幫助我們實現在低分辨率質譜上奎諾酮類藥物分子式的準確識別，位于待選目標物的第1位；
• MassWorks操作簡便快速;可隨時對質譜采集的數據進行精確質量數的確定；
• 線性范圍寬：100萬～5000萬信號強度；
• 無需頻繁地校正儀器。

　　只要被測物質之間存在一定的理化性質差別，借助色譜可以將其分開或被測物質的質量誤差相差在2Da以上、及質量數不一樣的前提下，便可實現低分辨質譜+MassWorks = 具有高分辨質譜的功能。

　　MassWorks軟件的應用領域十分廣泛，包括有機合成產物或付產物的鑒定、降解產物的鑒定、農殘的鑒定、代謝產物的鑒定、天然產品中有效化合物的鑒定等等。

　　現有用戶包括國家煙草研究所AB質譜儀的用戶;陜西、廣東、寧波出入境檢驗檢疫局、北京林業大學;上海白鷺制藥等等。

　　結論：

1. 高分辨質譜可得到化合物精確質量數通過適當的校正，低分辨質譜也能實現精確質量數測定，并得到分子式；
2. 對于質量誤差可達到100ppb的高分辨質譜儀在識別分子式時也不能得到唯一的分子式，結合MassWorks的譜圖準確度功能(考慮同位素分布)可以幫助確認唯一分子式；
3. MassWorks讓普通質譜實驗室也可以實現精確質量數測定，并對分子式確認，擴展了現有儀器的使用功能；
4. 成本低，使用快捷、方便；
5. 由于該軟件是一個第三方軟件，所以廣泛適用于AB、Agilent、ThermoFisher、Waters、Bruker、Varian公司的四級桿質譜，進行精確質量數的確定和分子式的識別，也可用于其高分辨質譜上幫助確認唯一分子式。